Что такое принцип теплопередачи при лазерной сварке? | МашинаMFG

Что такое принцип теплопередачи при лазерной сварке?

0
(0)

Лазерная сварка - это высокоэффективная и точная технология сварки, в которой в качестве источника тепла используется лазерный луч высокой плотности энергии. Этот метод является важным аспектом технологии лазерной обработки материалов.

Изначально, в 1970-х годах, лазерная сварка использовалась в основном для сварки тонкостенных материалов и для низкоскоростных сварочных операций. Этот процесс является разновидностью теплопроводной сварки, то есть лазерное излучение нагревает поверхность заготовки, и тепло передается внутрь посредством теплопроводности.

Тщательно контролируя такие параметры, как ширина лазерного импульса, энергия, пиковая мощность и частота повторения, можно расплавить заготовку и сформировать определенный расплавленный бассейн.

Благодаря своим уникальным преимуществам, лазерная сварка успешно применяется для прецизионной сварки микро- и мелких деталей.

1. Технический принцип

Лазерная сварка может выполняться с использованием непрерывного или импульсного лазерного луча. Принцип лазерной сварки можно разделить на две категории: теплопроводная сварка и глубокая лазерная сварка сварка проплавлением.

Когда плотность мощности составляет менее 104-105 Вт/см2Это считается сваркой с теплопроводностью. При такой плотности мощности проплавление неглубокое, а скорость сварки ниже.

С другой стороны, когда плотность мощности превышает 105-107 Вт/см2, the металлическая поверхность будет вогнутым и образует "дыры" из-за эффекта нагрева, что приводит к сварке с глубоким проплавлением. Это тип сварки отличается высокой скоростью сварки и большим отношением глубины к ширине.

Принцип теплопроводности лазерная сварка это:

Обрабатываемая поверхность нагревается лазерным излучением, при этом тепло распространяется внутрь за счет теплопередачи. Затем заготовка расплавляется, образуя определенный расплавленный бассейн, путем управления такими параметрами лазера, как ширина лазерного импульса, энергия, пиковая мощность и частота повторения.

Сайт лазерная сварочная машина Используется в основном для сварки зубчатых колес и сварки металлических листов, относится к лазерной сварке глубокого проникновения, которая обычно использует непрерывный лазерный луч для соединения материалов.

Металлургический физический процесс лазерной сварки глубокого проникновения аналогичен процессу электронно-лучевой сварки, где преобразование энергии происходит за счет образования структуры "ключевого отверстия".

Под высокимплотность мощности лазера При облучении материал испаряется и образует небольшие отверстия, заполненные паром. Эти отверстия действуют как черные тела, поглощая почти всю энергию падающего луча и достигая равновесной температуры около 2500 градусов.

Затем тепло передается от внешней стенки высокотемпературной полости отверстия для расплавления окружающего металла, в то время как маленькое отверстие заполняется высокотемпературным паром, образующимся в результате непрерывного испарения материала стенки под воздействием светового пучка.

В большинстве обычных сварочных процессов и при лазерной сварке энергия накапливается на поверхности заготовки, а затем передается внутрь. Однако при лазерной сварке с глубоким проплавлением четыре стенки небольшого отверстия окружены расплавленным металлом, который окружен твердыми материалами.

Поток жидкости и поверхностное натяжение стенок снаружи отверстия находятся в динамическом равновесии с постоянным давлением пара внутри полости отверстия. Луч света непрерывно попадает в маленькое отверстие, так как материал снаружи непрерывно течет. При движении светового луча небольшое отверстие находится в состоянии стабильного потока и движется вперед со скоростью ведущего луча. Расплавленный металл заполняет зазор, оставленный маленьким отверстием, и сгущается, образуя сварной шов.

Все эти процессы происходят настолько быстро, что скорость сварки может достигать нескольких метров в минуту.

2. Принцип теплопроводной сварки

Поверхность нагревательного материала

Необходимая тепловая мощность поверхности больше, чем сумма отражения и расхождения тепла.

Тепло проводится как по поверхности, так и вглубь.

Температура поверхности достигает температуры плавления (TM, для стали это 1490°C).

Абсорбционная способность меняется с температурой: для полупроводникового лазера она изменяется от 38% при 20°C до 36% при 1500°C. Для CO2 лазера изменяется от 5% при 20°C до 12% при 1500°C, и в этот момент начинает образовываться расплавленный бассейн.

Поверхность нагревательного материала

Сварной шов

Движение подачи формирует сварной шов.

Глубина и ширина щели зависят от мощности и скорости.

Типичная скорость сварки: 1-3 метра в минуту.

Сварной шов имеет гладкую поверхность и не содержит никаких загрязнений.

Отношение глубины к ширине меньше 1.

Сварной шов

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх